4.15. ПРИНЦИПЫ КЛОНИРОВАНИЯ ДОЛЛИ

Чтобы понять принцип клонирования, надо вспомнить такие понятия, как соматическая клетка, геном, пересадка ядра. У человека все клетки организма могут быть разделены на половые, которые участвуют в образовании зрелых половых клеток, и соматические (от слова сома, тело), которые образуют тело. Отличия их в том, что соматические клетки широком используют свой генетический материал для жизнедеятельности, тогда как половые почти нет, сохраняя его в крайне конденсированной форме, что препятствует возникновению мутаций. Кроме того в процесс созревания половых клеток те из них, которые оказываются мутированными (где наследственное вещество изменено), из дальнейшего процесса удаляются. Соматические же клетки лишены действенных механизмов защиты от мутаций и удаления мутированных клеток.

Поэтому в них гораздо чаще можно найти мутации.

Сначала у животного медикаментозно стимулируют созревания яйцеклетки и затем с помощью ее тонкой трубки ее отсасывают из брюшной полости. Затем к ней в пробирке добавляют сперматозоиды, которых сливается с яйцеклеткой, оплодотворяя ее. Начинается развитие нового организма, в пробирке, но вне матки способность его клеток делиться очень ограничена. Через 13 суток, как правило, эмбрион, развивающийся вне матки человека, гибнет. Поэтому, например, британское законодательство устанавливает, что можно доращивать эмбрион в пробирке до 13 суток с целью получения клеточного материала.

Работа с реконструированными яйцеклетками крупных домашних животных, коров или овец, идет следующим образом. Сначала их культивируют не in vitro, а in vivo — в перевязанном яйцеводе овцы — промежуточного (первого) реципиента. Затем их оттуда вымывают и трансплантируют в матку окончательного (второго) реципиента — коровы или овцы соответственно, где их развитие происходит до рождения детеныша. Увилэдсен предложил заключать реконструированные яйцеклетки в агаровый цилиндр, который он затем трансплантировал в перевязанный яйцевод овцы (341). Культивирование соматических клеток в среде с резко пониженным содержанием сыворотки крови оказалось несущественным элементом метода (330).

Далее метод включает следующие этапы: 1. Удаление ядра из яйцеклетки с помощью микропипетки. 2. Внедрение в цитоплазму оставшейся яйцеклетки ядра соматической клетки (сейчас принята другая методика, которая оправдала себя в случае с Долли — соматическая клетка с помощью микроманипулятора помещалась под блестящую оболочку и затем под воздействием электрического импульса обеспечивалось ее слияние с яйцеклеткой). 3. Активация полученной зиготы с целью стимулировать ее деление. Для этого на зиготу воздействуют таким образом, чтобы вызвать повышение концентрации ионов кальция в ее цитоплазме. Кроме того с помощью лекарств в зиготе блокируется синтез белков. 4. Культивирование в пробирке начавшего делиться эмбриона. 5. Подсадка эмбриона суррогатной матери (330).

Если при манипуляциях с яйцеклеткой сохраняется ее блестящая защитная оболочка, состоящая из внеклеточного вещества, то соматическая клетка просто внедряется в пространство между плазматической мембраной безъядерной яйцеклетки и блестящей оболочки и затем вызывается с помощью определенного электрического импульса слияния яйцеклетки и соматической клетки. Затем повышают содержание ионов кальция в цитоплазме зиготы и добавляют блокаторы синтеза белка. Эти два стимула достаточные для того, чтобы заставить зиготу делиться (дробиться).

После того, как клонировали овечку Долли, появляются все новые и новые сообщения о клонировании все новых и новых видов животных. В настоящее время получены клоны многих других млекопитающих (292). Мышь удалось клонировать, используя ядра из полностью зрелых нервных клеток (205).

Проверка способности ядер разных соматических клеток (взятых от разных тканей, а их около 200 у человека) обеспечивать создавать после пересадки в лишенную ядра яйцеклетку создание целого организма обнаружила, что только около 12 тканей из 200 обладают этими свойствами, то есть их ДНК дифференцирована (изменена в процессе созревания) обратимо (330).

Пока выход положительных результатов очень невелик. Поскольку в серии опытов с клетками молочной железы из 277 реконструированных яйцеклеток был получен только один живой ягненок, то это говорит об очень низкой результативности такого рода экспериментов (0,36 %). С момента рождения Долли биологи создали массу самых разнообразных зверей. Вскоре после Долли из клеток взрослых животных удалось вырастить мышь, козу, свинью, корову, кошку. В 2009 году на свет появились "копии" буйвола, козы и верблюда. В Америке клонирование собак вообще поставили на поток.